淺談剪切、剪彎、地震力與地震層間位移比三種剛度比的計算與選擇

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　?。ㄒ唬┑卣鹆εc地震層間位移比的理解與應用

　　1.規(guī)范要求：

　　《抗震規(guī)范》第3.4.2和3.4.3條及《高規(guī)》第4.4.2條均規(guī)定：其樓層側向剛度不宜小于上部相鄰樓層側向剛度的70％或其上相鄰三層側向剛度平均值的80％。

　　2.計算公式：Ki=Vi/Δui

　　3.應用范圍：

　?、倏捎糜趫?zhí)行《抗震規(guī)范》第3.4.2和3.4.3條及《高規(guī)》第4.4.2條規(guī)定的工程剛度比計算。

　?、诳捎糜谂袛嗟叵率翼敯迥芊褡鳛樯喜拷Y構的嵌固端。

　?。ǘ┘羟袆偠鹊睦斫馀c應用

　　1.規(guī)范要求：

　　①《高規(guī)》第E.0.1條規(guī)定：底部大空間為一層時，可近似采用轉換層上、下層結構等效剪切剛度比γ表示轉換層上、下層結構剛度的變化，γ宜接近1，非抗震設計時γ不應大于3，抗震設計時γ不應大于2.計算公式見《高規(guī)》151頁。

　　②《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定：當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下室結構的側向剛度與上部結構的側向剛度之比不宜小于2.其側向剛度的計算方法按照條文說明可以采用剪切剛度。計算公式見《抗震規(guī)范》253頁。

　　2.SATWE軟件所提供的計算方法為《抗震規(guī)范》提供的方法。

　　3.應用范圍：可用于執(zhí)行《高規(guī)》第E.0.1條和《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定的工程的剛度比的計算。

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　　1.規(guī)范要求：

　?、佟陡咭?guī)》第E.0.2條規(guī)定：底部大空間大于一層時，其轉換層上部與下部結構等效側向剛度比γe可采用圖E所示的計算模型按公式（E.0.2）計算。γe宜接近1，非抗震設計時γe不應大于2，抗震設計時γe不應大于1.3.計算公式見《高規(guī)》151頁。

　　②《高規(guī)》第E.0.2條還規(guī)定：當轉換層設置在3層及3層以上時，其樓層側向剛度比不應小于相鄰上部樓層的60％。

　　2.SATWE軟件所采用的計算方法：高位側移剛度的簡化計算

　　3.應用范圍：可用于執(zhí)行《高規(guī)》第E.0.2條規(guī)定的工程的剛度比的計算。
（四）《上海規(guī)程》對剛度比的規(guī)定

　　《上海規(guī)程》中關于剛度比的適用范圍與國家規(guī)范的主要不同之處在于：

　　1.《上海規(guī)程》第6.1.19條規(guī)定：地下室作為上部結構的嵌固端時，地下室的樓層側向剛度不宜小于上部樓層剛度的1.5倍。

　　2.《上海規(guī)程》已將三種剛度比統(tǒng)一為采用剪切剛度比計算。

　　（五）工程算例：

　　1.工程概況：

　　某工程為框支剪力墻結構，共27層（包括二層地下室），第六層為框支轉換層。結構三維軸測圖、第六層及第七層平面圖如圖1所示（圖略）。該工程的地震設防烈度為8度，設計基本加速度為0.3g.

　　2.1～13層X向剛度比的計算結果：

　　由于列表困難，下面每行數字的意義如下：以“／”分開三種剛度的計算方法，第一段為地震剪力與地震層間位移比的算法，第二段為剪切剛度，第三段為剪彎剛度。具體數據依次為：層號，RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層。

　　其中RJX是結構總體坐標系中塔的側移剛度（應乘以10的7次方）；Ratx1為本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度70％的比值或上三層平均剛度80％的比值中的較小者。具體數據如下：